一、實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜的定義

實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜是一種電纜類型，其導(dǎo)體為實(shí)心的鋁材質(zhì)且截面呈扇形形狀。在電纜結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)體起著傳導(dǎo)電流的關(guān)鍵作用。對(duì)于實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體而言，它具備一定的結(jié)構(gòu)特性。從材料方面看，鋁是一種常見(jiàn)的導(dǎo)體材料，相比銅有成本較低的優(yōu)勢(shì)，在大量普及電力傳輸應(yīng)用等方面有著重要意義。然而，鋁的電阻率較銅高，這意味著在相同條件下傳輸同樣電流時(shí)，鋁導(dǎo)體的電能損耗會(huì)相對(duì)大一些，但由于成本因素在很多對(duì)成本敏感的應(yīng)用場(chǎng)景下鋁導(dǎo)體依然大量使用。在制造工藝上，因?yàn)槭菍?shí)心結(jié)構(gòu)，相比絞合導(dǎo)體它的制造過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單一些，但由于實(shí)心結(jié)構(gòu)本身質(zhì)地較硬，彈性差，彎曲扭轉(zhuǎn)后內(nèi)應(yīng)力大，易變形難以恢復(fù)，并且常規(guī)的盤(pán)絞設(shè)備無(wú)法穩(wěn)定地進(jìn)行線芯預(yù)扭，所以制造大截面的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜難度較大。在這方面的制造中，不同企業(yè)會(huì)采用不同的工藝來(lái)克服上述這些難點(diǎn)，比如有的企業(yè)會(huì)對(duì)扇形實(shí)芯鋁導(dǎo)體的圓心角處以及圓心角側(cè)邊與圓弧邊的交角處設(shè)置為圓弧倒角來(lái)改善它的機(jī)械性能等。

二、實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜的級(jí)別分類

按電纜標(biāo)準(zhǔn)中的級(jí)別分類

在電纜導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)中，電纜的導(dǎo)體共分四種：第1種、第2種、第5種和第6種。其中第1種導(dǎo)體為實(shí)心導(dǎo)體（包含實(shí)心鋁導(dǎo)體），第2種為絞合導(dǎo)體，第5種和第6種預(yù)定用于軟電纜和軟線的導(dǎo)體（第6種比第5種更柔軟），所以實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體如果按照電纜通用的導(dǎo)體種類劃分屬于第1種導(dǎo)體級(jí)別。第1種實(shí)心導(dǎo)體預(yù)計(jì)用于固定敷設(shè)電纜的導(dǎo)體，簡(jiǎn)單說(shuō)就是不經(jīng)常移動(dòng)、位置相對(duì)固定的電纜應(yīng)用場(chǎng)景。例如在建筑物內(nèi)部的一些固定電氣線路鋪設(shè)中使用的電纜，如果其導(dǎo)體為實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體，那么可以歸為這種固定敷設(shè)電纜的第1種導(dǎo)體級(jí)別。這種級(jí)別分類方式是按照電纜行業(yè)的通用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)導(dǎo)體進(jìn)行分類的，有助于在不同的電纜選型、生產(chǎn)制造以及電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)統(tǒng)一規(guī)范地考慮各種因素，比如電流傳輸能力、機(jī)械強(qiáng)度等方面的不同要求等。

按照實(shí)際產(chǎn)品規(guī)格中的級(jí)別分類

在實(shí)際產(chǎn)品規(guī)格的層面，實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜可以根據(jù)其截面大小進(jìn)行級(jí)別分類。例如截面162及以下的實(shí)心鋁導(dǎo)體應(yīng)是圓形截面（這是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下的基本幾何形狀要求），不涉及扇形情況；而進(jìn)入252及以上的實(shí)心鋁導(dǎo)體如果是多芯電纜可以采用扇形等成型截面。所以從某種意義上講，可以以252作為一個(gè)界限劃分不同規(guī)格級(jí)別的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜。當(dāng)截面252以上的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜，由于其較大的截面，在導(dǎo)電能力、制造工藝復(fù)雜程度、使用的電氣系統(tǒng)電壓等級(jí)等方面往往與162及以下的會(huì)有所不同。比如252及以上的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜因?yàn)檩^大的載流量，可能更多用于中高壓（相對(duì)于低壓而言）的輸電或者大型電器設(shè)備的供電線路中；而162以下圓形截面的實(shí)心鋁則更多應(yīng)用于一些小電流傳輸或者對(duì)導(dǎo)體柔韌性要求更高（因?yàn)椴皇菍?shí)心扇形結(jié)構(gòu)相對(duì)柔韌性會(huì)好一些）的簡(jiǎn)單電氣回路中，例如小型家用電氣設(shè)備的電源線等較為簡(jiǎn)單低壓的線路。并且從生產(chǎn)制造角度，252以上的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜由于截面大，在成型、絕緣包覆等工藝上與小截面電纜也存在較大區(qū)別。例如大截面的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體在進(jìn)行絕緣包覆時(shí)，需要確保絕緣層厚度均勻且完整，防止局部漏電或者擊穿，這對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和工藝的精度要求更高。

三、實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜的類型

按絕緣材料類型分類

聚氯乙烯（PVC）絕緣型：聚氯乙烯是一種常用的電纜絕緣材料。它具有較好的絕緣性能、化學(xué)穩(wěn)定性和一定的機(jī)械性能。使用聚氯乙烯作為絕緣材料的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜成本相對(duì)較低，適合應(yīng)用于一些對(duì)成本較為敏感且電壓等級(jí)要求不是特別高的場(chǎng)所，如普通建筑物的室內(nèi)照明線路、小型電器的供電線路等。然而，聚氯乙烯在燃燒時(shí)會(huì)釋放有害氣體，所以在一些對(duì)防火、環(huán)保有較高要求的場(chǎng)所使用會(huì)受到限制。例如在一些人員密集的公共場(chǎng)所或?qū)Νh(huán)境有特殊要求的工業(yè)場(chǎng)所，可能會(huì)限制聚氯乙烯絕緣電纜的使用。

交聯(lián)聚乙烯（XL-PE）絕緣型：交聯(lián)聚乙烯通過(guò)特殊的交聯(lián)工藝，使聚乙烯分子鏈之間形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，大大提高了其耐熱性能、機(jī)械性能和電氣絕緣性能。這種絕緣類型的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜適用于中高壓輸電線路以及對(duì)電纜性能要求較高的環(huán)境。例如在城市的配電網(wǎng)改造項(xiàng)目中，交聯(lián)聚乙烯絕緣的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜被廣泛使用。因?yàn)槠淠軌虺惺茌^高的電壓，并且在長(zhǎng)期使用中，能夠保持較好的電氣穩(wěn)定性。而且交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜在火災(zāi)情況下產(chǎn)生的煙霧和有毒氣體相對(duì)較少，這對(duì)于保障人員安全和減少環(huán)境污染是有益的，在建筑物內(nèi)部的敷設(shè)也符合消防安全要求。

低煙無(wú)鹵（Halogen-free）絕緣型：低煙無(wú)鹵絕緣材料符合現(xiàn)代的環(huán)保和安全要求。它在燃燒時(shí)幾乎不產(chǎn)生煙霧和有毒鹵化物氣體。對(duì)于像地鐵、高層建筑物、醫(yī)院等人員高度密集和對(duì)安全要求極高的場(chǎng)所，低煙無(wú)鹵絕緣的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜是理想的選擇。這種電纜在保障電力傳輸?shù)耐瑫r(shí)，在緊急情況下如火災(zāi)等，能夠最大限度地減少對(duì)人員的傷害和對(duì)設(shè)備的損害。

按防護(hù)層類型分類

無(wú)鎧裝型：這種類型的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜沒(méi)有鎧裝層，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。它比較適合于環(huán)境條件相對(duì)較好，如室內(nèi)、橋架內(nèi)等安裝環(huán)境，對(duì)于電纜免受機(jī)械外力沖擊要求較低的場(chǎng)所。例如一些在干凈室內(nèi)環(huán)境中的電子設(shè)備的內(nèi)部供電線路，只需要基本的絕緣保護(hù)，使用無(wú)鎧裝型的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜即可滿足電氣性能要求，而且成本較低、電纜整體比較輕便。

鎧裝型：鎧裝型電纜就是在電纜外部增設(shè)了鎧裝層，一般采用鋼帶或者鋼絲等金屬材料。鎧裝層增強(qiáng)了電纜的機(jī)械強(qiáng)度，使得電纜能夠抵御一定程度的來(lái)自外部的擠壓、沖擊等機(jī)械傷害。鎧裝型實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜常用于環(huán)境較為惡劣的場(chǎng)所，如埋地敷設(shè)，因?yàn)榈叵驴赡艽嬖谑^、挖掘施工等造成的外力擠壓危險(xiǎn)；又如在工業(yè)廠房中，如果電纜可能會(huì)遭受頻繁的機(jī)械撞擊或者移動(dòng)設(shè)備的拖拽時(shí)，鎧裝型電纜可以有效地保護(hù)電纜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，確保電力傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠。

四、常見(jiàn)的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜級(jí)別和類型

常見(jiàn)的級(jí)別類型組合及應(yīng)用場(chǎng)景

按照導(dǎo)體級(jí)別為第1種（實(shí)心導(dǎo)體），絕緣材料采用交聯(lián)聚乙烯絕緣，無(wú)鎧裝防護(hù)層類型的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜。這種電纜常用于城市中低壓配電網(wǎng)的架空或者橋架敷設(shè)線路。它能夠滿足一定的電壓等級(jí)（如1-10kV等級(jí)范圍）要求，而且由于交聯(lián)聚乙烯的良好絕緣性能，保證了電力傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。同時(shí)，無(wú)鎧裝使得電纜在橋架這種固定安裝方式下安裝方便且成本較低，適合在城市中對(duì)空間利用效率和成本控制有要求的電力分配系統(tǒng)。

截面較大（252及以上）屬于第1種導(dǎo)體級(jí)別的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜，采用低煙無(wú)鹵絕緣、鎧裝防護(hù)層類型。常見(jiàn)于大型商業(yè)建筑、醫(yī)院、數(shù)據(jù)中心等場(chǎng)所的內(nèi)部供電系統(tǒng)。因?yàn)檫@些場(chǎng)所人員密集、設(shè)備貴重，需要電纜具有良好的安全性能，低煙無(wú)鹵絕緣符合安全和環(huán)保要求；而鎧裝層在建筑物內(nèi)部復(fù)雜的布線環(huán)境和存在一定機(jī)械干擾（如設(shè)備安裝移動(dòng)可能接觸到電纜等情況）時(shí)能夠?qū)﹄娎|起到很好的保護(hù)作用。尤其是在火災(zāi)等緊急情況下，低煙無(wú)鹵的特性可以大大減少對(duì)人員和設(shè)備的危害，鎧裝層減少電纜被破壞的風(fēng)險(xiǎn)，從而保證電力供應(yīng)直至人員疏散等應(yīng)急操作完成。

不同級(jí)別類型在不同行業(yè)的使用傾向

在電力行業(yè)，第1種導(dǎo)體級(jí)別的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜無(wú)論是哪種絕緣和防護(hù)層類型，重點(diǎn)關(guān)注的是電纜的導(dǎo)電性能和安全性。在輸電干線方面可能更多使用大截面（252及以上）的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鎧裝或者無(wú)鎧裝電纜，以適應(yīng)高壓、大電流傳輸要求的同時(shí)，保障輸電的穩(wěn)定性和安全性。而在發(fā)電廠內(nèi)的局部供電線路則可能根據(jù)具體的電壓等級(jí)和設(shè)備要求選用不同的絕緣和防護(hù)層類型，如小企業(yè)內(nèi)部發(fā)電車間可能使用小截面（162及以下）的聚氯乙烯絕緣無(wú)鎧裝的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜為一些對(duì)成本比較敏感的小功率輔助設(shè)備供電。

在建筑行業(yè)，對(duì)實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜則更多從防火、環(huán)保、適應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)布局等角度考慮。例如在住宅建設(shè)中，可能會(huì)使用截面適中、符合家庭用電負(fù)荷要求的低煙無(wú)鹵絕緣無(wú)鎧裝的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜；而在大型公共建筑如機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓建設(shè)中，由于電氣設(shè)備眾多、用電負(fù)載大、人員密集等特點(diǎn)，傾向于使用大截面（252及以上）的低煙無(wú)鹵絕緣且鎧裝的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜來(lái)確保供電的穩(wěn)定和安全。

五、如何確定實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜的級(jí)別類型

根據(jù)使用場(chǎng)景確定級(jí)別類型的基本原則

電流負(fù)載和電壓等級(jí)

如果是用于低電壓（如400V以下）小電流（例如供給小型家用設(shè)備或者樓內(nèi)普通照明等幾安培到幾十安培電流范圍）傳輸時(shí)，可能選擇截面162及以下的實(shí)心鋁導(dǎo)體（非扇形主要是圓形截面，一般也不屬于大型exponent電纜規(guī)格中的特殊類型，更多是基礎(chǔ)線路）或者選擇一些基本絕緣類型（如聚氯乙烯絕緣）的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜（如果考慮多芯電纜且電流稍大的情況）。當(dāng)涉及中高壓（如1kV-35kV）輸電且電流較大（幾百安培甚至上千安培，例如城市配電網(wǎng)主干線部分）時(shí)，就需要選擇252及以上的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜，并且可能采用交聯(lián)聚乙烯絕緣等高性能絕緣材料的電纜，以保證在高電壓下的電氣絕緣性能和足夠的載流能力。

機(jī)械強(qiáng)度要求

對(duì)于機(jī)械保護(hù)要求較低的環(huán)境，例如在潔凈的室內(nèi)，電纜敷設(shè)在橋架或者線槽內(nèi)，無(wú)鎧裝的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜就可以滿足要求。但如果是電纜可能遭受機(jī)械外力撞擊、擠壓或者需要長(zhǎng)期埋地承受土壤壓力（如在園區(qū)地下電力管網(wǎng)鋪設(shè)）等情況，就應(yīng)當(dāng)選擇鎧裝型的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜，以提高其抵御機(jī)械外力的能力，保障電纜內(nèi)部的導(dǎo)體和絕緣層等不受破壞。

環(huán)境條件因素

在普通室內(nèi)環(huán)境、干燥、無(wú)特殊防火要求的場(chǎng)所，選擇聚氯乙烯絕緣電纜可能比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用；而在像地鐵、高層建筑、醫(yī)院等對(duì)防火、人員安全要求較高的場(chǎng)所，要選用低煙無(wú)鹵絕緣的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜。如果電纜處于一些存在化學(xué)腐蝕風(fēng)險(xiǎn)的工業(yè)環(huán)境（如化工企業(yè)車間附近），還需要考慮電纜絕緣和防護(hù)層材料具有一定的耐腐蝕性能，可能會(huì)選擇特殊配方或者專門(mén)用于耐腐蝕環(huán)境的電纜。

測(cè)試和檢驗(yàn)輔助確定級(jí)別類型

電氣性能測(cè)試

通過(guò)對(duì)電纜的直流電阻進(jìn)行測(cè)試，可以判定實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體的導(dǎo)電性能是否符合相應(yīng)級(jí)別的要求。例如，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不同截面的實(shí)心鋁導(dǎo)體在特定溫度（一般為20℃）下有對(duì)應(yīng)的最大電阻值。如果實(shí)測(cè)電阻值在允許范圍內(nèi)，且該電纜標(biāo)稱是某一級(jí)別的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜（比如說(shuō)是252及以上的大截面用于中高壓輸電的電纜），則初步符合級(jí)別類型要求。另外，絕緣電阻的測(cè)試也是至關(guān)重要的，它反映了電纜絕緣的質(zhì)量。高絕緣電阻意味著電纜能夠較好地阻止電流泄漏，從而保證電氣安全。對(duì)于不同絕緣類型（如交聯(lián)聚乙烯絕緣、低煙無(wú)鹵絕緣等）都有對(duì)應(yīng)的絕緣電阻標(biāo)準(zhǔn)范圍，根據(jù)測(cè)試結(jié)果可以輔助確定電纜的絕緣類型（也就是類型中的一部分）是否合適。

機(jī)械性能測(cè)試

對(duì)電纜進(jìn)行拉伸試驗(yàn)可以確定實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體及其外層防護(hù)層（如鎧裝層）等的機(jī)械強(qiáng)度。例如，如果是要求在長(zhǎng)期張力作用下（如架空電纜受自身重力和風(fēng)力等外力）不被拉斷或者變形的電纜，需要通過(guò)拉伸試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。彎曲試驗(yàn)可以檢測(cè)電纜的柔韌性，因?yàn)閷?shí)心扇形鋁導(dǎo)體相對(duì)較硬，在多次彎曲情況下如果柔韌性不足可能導(dǎo)致導(dǎo)體或絕緣層損壞，所以通過(guò)彎曲試驗(yàn)確保電纜能夠適應(yīng)實(shí)際敷設(shè)過(guò)程中的彎曲操作（如在建筑內(nèi)布線叢拐彎處的應(yīng)用）也是確定電纜是否符合級(jí)別類型要求的一部分。此外，如有鎧裝層，還要通過(guò)抗壓試驗(yàn)等來(lái)檢測(cè)鎧裝層承受外部擠壓的能力。

防火性能測(cè)試

在有防火要求的場(chǎng)所使用的實(shí)心扇形鋁導(dǎo)體電纜，需要進(jìn)行防火性能測(cè)試。例如按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試電纜的阻燃性，即電纜在遇到火源時(shí)是否具有阻止火焰蔓延的能力。還有測(cè)試電纜燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙霧密度和毒性氣體釋放量等指標(biāo)。低煙無(wú)鹵絕緣的電纜與聚氯乙烯絕緣電纜在這些指標(biāo)上有很大差別。如果對(duì)于某一建筑場(chǎng)所規(guī)定了必須使用滿足一定防火標(biāo)準(zhǔn)（如燃燒時(shí)低煙無(wú)毒）的電纜，那么只有通過(guò)這些防火性能測(cè)試的對(duì)應(yīng)類型（低煙無(wú)鹵絕緣類型等）電纜才符合要求。